2023年11月9日，来自西湖大学唐鸿云和北京大学黄小帅团队合作在学术期刊《自然—细胞生物学》上发表了标题为”Mitopherogenesis, a form of mitochondria-specific ectocytosis, regulates sperm mitochondrial quantity and fertility. “的研究成果，揭示线粒体囊的产生是线粒体特异性外泌的一种形式，调节精子线粒体数量和生育能力。
据悉，线粒体输出到细胞外空间是一个基本的细胞过程，涉及多种生理活动。尽管一些研究已经阐明了受损线粒体的丢弃过程，但线粒体是如何输出的以及线粒体释放的功能在很大程度上仍然不清楚。
研究人员描述了线粒体囊的产生，这是一个以前未知的过程，通过称为“线粒体囊”的独特细胞外囊泡特异性地分泌线粒体。他们观察到，在雄性秀丽隐杆线虫的精子发育过程中，健康的线粒体通过有丝分裂从精子中输出，每个产生的有丝分裂细胞只含有一个线粒体。在有丝分裂发生中，质膜首先形成嵌入线粒体的外芽，然后芽迅速脱落，从而导致有丝分裂的产生。从机制上讲，睾丸中的细胞外蛋白酶信号触发精子形成丝分裂，这部分是由酪氨酸激酶SPE-8介导的。此外，丝分裂发生需要正常的微丝动力学，而肌凝蛋白VI可拮抗丝分裂的产生。
引人注目的是，他们的三维电子显微镜分析表明，在精子发育过程中，线粒体数量需要精确调节，这是由线粒体分裂发生介导的。抑制线粒体分裂会导致精子中线粒体的积累，这可能导致精子运动和生育缺陷。他们的研究结果表明，线粒体分裂是线粒体特异性外泌的一个先前未被描述的过程，这可能代表了线粒体数量控制机制的一个基本分支，以调节发育过程中的细胞功能。
西湖科学家们首次发现“线粒体囊”这一全新的包裹细胞器的囊泡,揭示了精细胞发育成精子期间线粒体数量调控的机制,这可能是调控精子能动性和可育性的关键一步!
西湖科学家们这一新发现为未来探索“线粒体囊”在多种生理活动中的作用开启新篇章,线粒体交换可能作为一种古老的信号交流方式有许多未知的重要功能和惊喜等待我们去发现!
文章来源：
Author: Liu, Peng, Shi, Jing, Sheng, Danli, Lu et al,Mitopherogenesis, a form of mitochondria-specific ectocytosis, regulates sperm mitochondrial quantity and fertility. DOI: 10.1038/s41556-023-01264-z. Nature Cell Biology：最新IF：28.213
